Naukowcy z New York University Abu Dhabi (NYUAD) opracowali przełomowy model sztucznej inteligencji (AI), który znacząco poprawia prognozowanie prędkości wiatru słonecznego, oferując dokładność prognoz do czterech dni naprzód. Ta innowacja stanowi 45% wzrost dokładności w porównaniu do obecnych metod, co jest kluczowe dla ochrony naszej coraz bardziej zależnej od technologii cywilizacji.
Słońce nieustannie emituje strumień naładowanych cząstek, znany jako wiatr słoneczny. Kiedy aktywność słoneczna wzrasta, może to prowadzić do zjawisk pogodowych w przestrzeni kosmicznej, które zakłócają działanie kluczowej infrastruktury. Doświadczyliśmy tego boleśnie w 2022 roku, kiedy potężny podmuch wiatru słonecznego spowodował utratę 40 satelitów Starlink firmy SpaceX, podkreślając pilną potrzebę ulepszonych systemów prognozowania.
Zespół NYUAD, pod kierownictwem Dattaraja Dhuri i Shravana Hanasoge, wykorzystał do treningu swojego modelu zaawansowane, wysokorozdzielcze obrazy ultrafioletowe pochodzące z Obserwatorium Dynamiki Słońca NASA (Solar Dynamics Observatory - SDO). Połączenie tych danych wizualnych z historycznymi zapisami prędkości wiatru słonecznego pozwoliło sztucznej inteligencji na identyfikację subtelnych wzorców, które sygnalizują nadchodzące zmiany w aktywności słonecznej. W przeciwieństwie do tradycyjnych modeli AI analizujących dane tekstowe, ten system przetwarza obrazy Słońca, aby wykryć sygnały poprzedzające fluktuacje wiatru słonecznego.
Model AI oferuje prognozy z wyprzedzeniem do czterech dni, co daje znaczący czas na wdrożenie środków ochronnych dla wrażliwych technologii. Ta zdolność jest nieoceniona w kontekście ochrony satelitów, systemów nawigacji, takich jak GPS, oraz sieci energetycznych przed potencjalnie niszczycielskimi skutkami pogody kosmicznej. Wiatr słoneczny może wpływać na satelity poprzez ładowanie ich powierzchni, co może prowadzić do wyładowań elektrycznych uszkadzających elektronikę, a także poprzez zwiększone ciśnienie atmosferyczne, które może obniżać orbity satelitów. Ponadto, cząstki słoneczne mogą zakłócać transmisję radiową, wpływając na komunikację satelitarną.
Badania te, opublikowane w The Astrophysical Journal Supplement Series, stanowią znaczący krok naprzód w dziedzinie nauki o kosmosie. NYU Abu Dhabi aktywnie przyczynia się do globalnych badań, prowadząc ponad 90 laboratoriów kierowanych przez wykładowców i gromadząc ponad 9200 publikacji, co utwierdza jego pozycję jako wiodącej instytucji w dziedzinie innowacji i odkryć naukowych. Ten postęp demonstruje, jak sztuczna inteligencja może pomóc w rozwiązaniu jednego z najtrudniejszych problemów astrofizyki – przewidywania wiatru słonecznego, zapewniając większe bezpieczeństwo dla kluczowej infrastruktury w coraz bardziej zależnym od kosmosu świecie.